利用Matlab/Simulink实时仿真环境、工业用数据板卡、CAN通讯设备，系统地设计了燃料电池汽车整车控制器硬件在环实时仿真测试平台。利用该平台可以对整车控制器硬件电气特性、底层软件平台和控制算法等进行测试，有效地加快整车控制器的开发进程。

设计了能发射大功率超声波的超声波发声系统。该超声波发声系统采用火药燃烧（炸药爆轰）的方式产生高压高速气流;高速气流驱动哈特曼超声波发生器阵列产生大功率超声。超声波发声系统采用波导管对产生的超声波进行汇聚,在一定方向上发射,可以有效提高超声波的作用距离。单个超声波发声系统产生20kHz的超声,声功率可以达到百万瓦,最大有效作用距离可达54m。设计的大功率超声波发声系统完全可以达到作战要求。

研究了在SolidWorks基础上，通过虚拟现实建模语言（VRML）实现虚拟现实精确建模的方法。由于虚拟设备建模精确，可大大节省虚拟现实系统开发中建模的工作量。在以设备为主要仿真对象的虚拟现实系统中，可以优先考虑此种建模方法。最后给出了虚拟工业机器人的精确模型实例。

直驱式液压传动装置主要是电动机驱动双向定量泵推动液压缸进行工作,由原本的各种阀控制换成电动机控制,减小了液压回路中的损失,在很大程度上化简了液压回路的结构。为了进一步研究直驱式容积控制系统,建立了直驱式容积控制系统模型、交流伺服调速系统数学模型、泵控动力机构数学模型。针对直驱式容积液压系统多种非线性特性,提出了一种基于模型的反馈线性化力控制策略。同时搭建直驱式容积控制系统实验平台,实验结果表明,反馈线性化控制方法具有较小的误差及较好的平稳性。

针对清淤机双举升缸负载敏感系统冲击压力大,进料装置随地面起伏导致双举升液压缸被动伸缩、寿命低等问题,设计了一种并联多蓄能器分流的清淤机双举升缸负载敏感系统。采用AMESim仿真软件建立清淤机双举升缸负载敏感系统的仿真模型,通过对该液压系统进行仿真分析及基于正交试验对液压系统参数进行优化。结果表明:在变负载工况下,分别并联合适规格的蓄能器、合理控制泵排量以及管道长度,清淤双举升缸负载敏感液压系统工作较稳定、主阀最大冲击压力由原始的37.68MPa降低到12.84MPa,举升液压缸液压冲击由原始的4.2MPa降低到2.05MPa,有效的降低了液压冲击及脉动现象,提高了换向阀及液压缸的使用寿命,为清淤机液压系统设计提供了参考。

为满足新型航空发动机燃油离心泵增压增效的要求,首先,对现用结构航空燃油离心泵进行流场模拟分析并将模拟分析结果与产品实际试验数据进行对比,流场模拟数据与实际试验值吻合度较高,证明了仿真分析方法的正确性;其次,利用相似换算法得出航空燃油离心泵增压方法,对离心泵核心部件叶轮进行改进和流场仿真分析,改进后的燃油离心泵虽能满足增压要求但产品效率降低;最后,采用叶片轻量化减薄叶片的方法提高了燃油离心泵效率,保证航空燃油离心泵在增压的同时达到增效的目的。改进设计方法为后期燃油离心泵叶轮设计提供有效的技术参考。

层级材料具有优异的力学性能和吸能特性。提出一种面内分形的形内自相似六边形蜂窝结构,运用应变能密度优化方法,对三维形内自相似六边形蜂窝结构进行尺寸优化,分别得到应变能密度最大和应变能密度最小的优化结构,并与未经优化的形内自相似蜂窝结构及典型的圆形蜂窝结构进行吸能特性比较。结果表明:应变能密度最大的自相似蜂窝结构比应变能密度最小的结构吸能特性强,但整体刚性相比较弱,应变能密度最小的形内自相似蜂窝结构抗冲击刚性较强;两种应变能密度不同的形内自相似六边形蜂窝结构都具有较强的吸能特性,其比吸能比未经优化的形内自相似蜂窝结构和典型圆形蜂窝较好。结构的自相似分形方式和应变能密度优化能够很好改善蜂窝结构的耐撞性和吸能特性,同时实现结构轻量化。

对经激光堆焊Stellite 6的316L核阀试样表面进行高温、高束流密度、大剂量的N^＋注入。分析了注入层的N^＋浓度分布及微观组织结构,测试了受注面的表面粗糙度及横截面的显微硬度,进行了摩擦磨损性能研究。结果表明,在上述条件下,N^＋的注入深度较常温条件提高了两个数量级且浓度呈准高斯状分布,近表面区形成了大量细小和微晶态的铁氮化合物,高能N^＋的轰击和溅射作用显著降低了受注堆焊层表面的粗糙度,受注表面及近表面区的显微硬度整体提高,N^＋注入对激光堆焊层的表面耐磨性能改善效果明显。探讨了N^＋注入对激光堆焊层表面强化的机理。

为改善齿轮泵齿轮副与侧板这对关键摩擦副的抗磨损性能。基于表面织构的减摩机制，在试件表面加工了表面织构，通过摩擦磨损试验研究不同表面织构作用下不同材料间的摩擦因数、磨损量；选择减摩效果较优的织构参数加工于齿轮泵的侧板表面，装配并进行产品的台架试验。研究结果表明：在合理表面织构作用下，摩擦副试件的摩擦因数最大降低了45％，磨损量最大减小了87．5％；应用表面织构的齿轮泵台架试验运行时间达到10000h的设计寿命指标，且各项性能参数均满足设计要求。

针对服务于航天低温循环系统的半开式复合叶轮离心泵效能利用率低的问题研讨了其内流场在3种不同叶顶间隙下的工作情况。应用ANSYSY-Fluent软件对3种不同叶顶间隙的流场进行三维定常全流场数值模拟得出3种叶顶间隙对离心泵内流特性的影响规律。通过对实物泵的水力特性试验以及试验结果与数值模拟结果对比分析得出叶顶间隙是半开式离心泵存在能量损耗原因之一减小叶顶间隙有利于提高效能利用率并确认了试验数值模拟的可靠性。